PHD2基因在鲸类低氧信号通路中的功能初探

鲸类在从陆地二次入水的过程中,必须面对长时间的潜水导致的低氧耐受挑战。目前,关于鲸类低氧适应的研究主要集中在解剖学和生理学等方面,对其背后的分子机制仍知之甚少。脯氨酸羟化酶2(PHD2)是一种感知氧气的双加氧酶,它通过调控HIF-α的稳定性和转录活性,参与低氧信号传导。本研究克隆了不同低氧耐受能力的三个鲸类物种,抹香鲸(Physeter macrocephalus),白鲸(Delphinapterus leucas)和长江江豚(Neophocaena phocaenoids asiaeorientalis)的PHD2。通过对其序列进行分析,发现三个物种PHD2的氨基酸序列非常保守。通过对这三个物种的PHD2的功能进行探究发现:三个物种的PHD2在常氧情况下均可以降解三个物种的HIF-α蛋白,而在低氧(O_(2)浓度小于2%)情况下,PHD2则无法明显降解HIF-α(HIF-1α和HIF-2α)蛋白。常氧下,鲸类的PHD2降解HIF-α是依赖于识Patent and proprietary medicine vendors别鲸类的HIF-1α上LTLLAP和LEMLAP,HIF-2α的LAQLAP和LETLAP氨基酸片段,也依赖于PHD2的脯氨酸羟化酶活性,推测PGSK126HD2是通过对HIF-α序列中的脯氨酸位点进行羟基化修饰后,被VHLE3泛素连接酶复合体所识别,发selleck GSI-IX生泛素化降解。而再低氧条件下,PHD2的活性受到抑制HIF-α不能被VHLE3泛素连接酶复合体识别,发生降解。本研究对三种不同低氧耐受能力的鲸鱼的PHD2功能进行初步探究,旨在为更深入研究PHD2与HIF的复杂反馈调控提供依据,为脯氨酸羟化酶家族(PHDs)其他成员与HIF相互作用提供重要的参考资料,也为深入研究鲸类的低氧耐受提供基础。